用于自備式呼吸設(shè)備上的平視顯示裝置的高壓變換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于自備式呼吸設(shè)備上的平視顯示裝置的高壓變換器。實(shí)施例涉及用于監(jiān)視和/或指示自備式呼吸設(shè)備（SCBA）中的壓力水平的方法、系統(tǒng)和裝置。 申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將變換器系統(tǒng)包括到SCBA的高壓軟管中可有益于監(jiān)視和指示SCBA中的空氣的壓力水平，其中，高壓軟管可聯(lián)接到壓力計和任選地警笛。在一些實(shí)施例中，變換器可操作成感測或探測流過變換器的高壓空氣的壓力。另外，變換器可包括處理器，其能操作成將指示壓力的信號傳輸?shù)狡揭曪@示裝置（HUD），其中，HUD可向SCBA的用戶指示壓力水平。
【專利說明】用于自備式呼吸設(shè)備上的平視顯示裝置的高壓變換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]所公開的實(shí)施例一般地涉及用于監(jiān)視和指示自備式呼吸設(shè)備中的空氣壓力或容
量的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，自備式壓縮空氣呼吸設(shè)備(或者SCBA)可使用模擬或數(shù)字高壓計，其中，該高壓計指示SCBA中的一個或多個容器(例如，罐或瓶)的空氣壓力?？諝鈮毫λ娇上蛴脩糁甘臼Ｓ嗫捎玫姆?wù)壽命，從而用戶可以計劃當(dāng)例如該(一個或多個)容器變空時處于安全環(huán)境中。然而，當(dāng)用戶穿著SCBA時，傳統(tǒng)的模擬或數(shù)字壓力計可能并不方便用戶查看或讀取，或者并不在用戶的視線中。 申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用平視顯示裝置(或HUD)可以持續(xù)為用戶提供壓力水平的指示或者為用戶提供更加明顯的警報(例如，總是在視線中)。例如，HUD可被安裝到SCBA的面具或面罩上，并且可使用諸如LED的燈作為指示器。而且， 申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將HUD有線地或無線地連接到變換器(transducer)可能是有利的,該變換器能操作成監(jiān)視SCBA中的空氣壓力。因此， 申請人:已經(jīng)開發(fā)了一種改進(jìn)的變換器系統(tǒng)，其能操作成將壓力信號傳輸?shù)紿UD。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本公開的方面可包括自備式呼吸設(shè)備的實(shí)施例，其包括:一個或多個氣瓶；降壓器；面罩，所述面罩具有平視顯示裝置；按需供氣閥，所述按需供氣閥能操作成附接到所述面罩；中壓軟管，所述中壓軟管從所述降壓器到所述按需供氣閥，其中，所述降壓器可與所述按需供氣閥流體連通；組合的壓力計和警笛；高壓變換器；下高壓軟管，所述下高壓軟管位于所述降壓器與所述變換器之間，其中，所述降壓器可與所述變換器流體連通；上高壓軟管，所述上高壓軟管位于所述變換器與所述組合的壓力計和警笛之間，其中，所述變換器可與所述組合的壓力計和警笛流體連通，其中:所述上和下高壓軟管可操作成傳輸高壓空氣和中壓空氣；并且所述變換器可包括高壓通路和中壓通路。
[0004]在一些實(shí)施例中，所述變換器可包括氣動開關(guān)、與所述高壓通路流體連通的高壓傳感器、以及處理器，所述處理器具有信號發(fā)射器以便與所述平視顯示裝置通信。在一些實(shí)施例中，所述上和下高壓軟管可各自包括內(nèi)高壓管以及外中壓管。在一些實(shí)施例中，所述上和下高壓軟管的高壓管可通過所述變換器中的高壓通路流體連通并且可將來自所述(一個或多個)氣瓶的高壓空氣提供到所述壓力計。在一些實(shí)施例中，所述上和下高壓軟管的中壓管可通過所述變換器中的中壓通路流體連通并且可將來自所述降壓器的中壓空氣提供到所述警笛。在一些實(shí)施例中，當(dāng)來自所述(一個或多個)氣瓶的高壓空氣降低到低于預(yù)設(shè)極限時，來自所述降壓器的中壓空氣僅可通過所述上和下高壓軟管傳輸。在一些實(shí)施例中，所述變換器中的高壓通路可包括主貫通線和支線，并且所述支線可與所述氣動開關(guān)(例如，開關(guān)的活塞)流體連通。在一些實(shí)施例中，所述氣動開關(guān)可被所述支線中的高壓空氣致動，并且其中，所述氣動開關(guān)的移動可將所述高壓傳感器置于與所述支線流體連通，從而所述高壓傳感器可探測壓力并且將壓力轉(zhuǎn)換為電信號，并且其中，所述電信號被傳輸?shù)剿鎏幚砥鳎鎏幚砥骺膳c所述平視顯示裝置通信。在一些實(shí)施例中，所述平視顯示裝置可指示所述(一個或多個)氣瓶中的低壓。
[0005]本公開的其它方面包括一種與自備式呼吸設(shè)備(SCBA)—起使用的變換器，所述自備式呼吸設(shè)備具有平視顯示裝置(HUD)，所述變換器包括:主體，所述主體具有高壓通路和中壓通路；壓力傳感器；和處理器，其中:所述高壓通路包括主貫通線和(從所述主貫通線分支的)支線，所述支線能操作成與所述壓力傳感器流體連通，所述壓力傳感器能操作成將機(jī)械壓力轉(zhuǎn)換為電信號，并且所述處理器能操作成將信號傳輸?shù)剿鯤UD。在一些實(shí)施例中，所述變換器還包括具有兩個位置的氣動開關(guān)，其中，在第一位置，所述氣動開關(guān)阻擋空氣流從所述支線到所述壓力傳感器，而在第二位置，所述氣動開關(guān)允許從所述支線到所述傳感器的流體連通。在一些實(shí)施例中，所述支線可與所述氣動開關(guān)流體連通，并且所述開關(guān)的位置(其可由支線中的壓力決定)控制流向所述傳感器的流體流量。在一些實(shí)施例中，所述氣動開關(guān)還可激活電力到所述處理器和/或傳感器。例如，當(dāng)開關(guān)處于第二位置時，其可完成用于電池的電路。在一些實(shí)施例中，所述變換器主體還可包括兩個連接端口和，兩個連接端口和能操作成允許所述高壓軟管(例如上和下高壓軟管)的可去除密封附接。所述端口可與所述高壓通路和中壓通路相互作用，從而當(dāng)上和下高壓軟管附接到所述變換器時，來自所述軟管中的內(nèi)高壓管的高壓空氣與所述高壓通路流體連通，并且來自所述軟管中的外管的中壓空氣與所述中壓通路流體連通。在一些實(shí)施例中，所述變換器還可包括上高壓軟管(能操作成連接到組合的壓力計和警笛)和下高壓軟管(能操作成連接到降壓器或者一個或多個氣瓶)，其中，所述軟管各自包括內(nèi)高壓管和外中壓管。而且，在一些實(shí)施例中，所述處理器可經(jīng)由無線傳輸與所述HUD通信。
[0006]本公開的其它方面可包括一種翻新或升級現(xiàn)有自備式呼吸設(shè)備的方法，所述自備式呼吸設(shè)備具有壓力變換器和平視顯示裝置，所述方法包括:提供壓力變換器和平視顯示裝置；將壓力變換器集成到高壓軟管中，該高壓軟管從降壓器通向(模擬)壓力計和/或警笛；以及將平視顯示裝置添加到自備式呼吸設(shè)備面罩，其中，壓力變換器探測高壓軟管中的高壓空氣并且將信號傳輸?shù)狡揭曪@示裝置。在一些實(shí)施例中，壓力變換器可將高壓空氣傳送到壓力傳感器并將中壓空氣傳送到警笛。在一些實(shí)施例中，將壓力變換器集成到高壓軟管中可包括用上和下高壓軟管替換現(xiàn)有的高壓軟管，其中，下高壓軟管可連接到降壓器，壓力變換器可連接到下高壓軟管，上高壓軟管可連接到變換器，并且壓力計/警笛可連接到上高壓軟管。在一些實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)降壓器可不被修改或替換，和/或降壓器可僅具有一個高壓通路或端口。在一些實(shí)施例中，變換器可經(jīng)由有線或無線方式連接到平視顯示裝置。
[0007]本公開的其它方面可包括一種裝置的實(shí)施例，該裝置包括:壓力計；警笛；變換器；下高壓軟管；和上高壓軟管，其中:所述變換器與所述上和下高壓軟管流體連通；所述上和下高壓軟管各自包括內(nèi)高壓管和外中壓管；所述變換器包括高壓通路和中壓通路；并且所述變換器能操作成感測壓力并且將信號傳輸?shù)狡揭曪@示裝置。在一些實(shí)施例中，高壓空氣能操作成經(jīng)過下軟管，經(jīng)過高壓通路到變換器，并且經(jīng)過上高壓軟管到壓力計，并且中壓空氣能操作成經(jīng)過下高壓軟管、中壓通路和上高壓軟管到警笛。在一些實(shí)施例中，變換器還包括氣動開關(guān)和高壓傳感器。在一些實(shí)施例中，變換器還包括具有信號發(fā)射器的處理器，其中，所述處理器與高壓傳感器通信。在一些實(shí)施例中，通過變換器的高壓通路包括主貫通線和支線，其中，所述支線可與氣動開關(guān)流體連通并從而與高壓傳感器流體連通。在一些實(shí)施例中，所述裝置還包括具有平視顯示裝置的面罩，其中，所述面罩經(jīng)由降壓器和按需供氣閥與一個或多個氣瓶流體連通。
[0008]本公開的其它方面可包括自備式呼吸設(shè)備的實(shí)施例，其包括:一個或多個氣瓶/管；具有平視顯示裝置的面罩，所述平視顯示裝置能操作成指示所述氣瓶中的剩余空氣量；模擬壓力計和警笛；和變換器，所述變換器與所述壓力計和警笛流體連通，能操作成基于所感測的壓力將信號傳輸?shù)剿銎揭曪@示裝置，指示剩余罐容量。在一些實(shí)施例中，所述設(shè)備還包括降壓器，其能操作成產(chǎn)生中壓空氣。在一些實(shí)施例中，所述降壓器可包括用于連接中壓軟管(通向按需供氣閥并通向面罩)的端口和用于連接高壓軟管(能操作成在具有內(nèi)高壓管和外中壓管的高壓軟管中傳輸來自氣瓶的高壓空氣和來自降壓器的中壓空氣)的端口。因此，所述降壓器可僅具有一個高壓端口。在一些實(shí)施例中，所述變換器包括高壓通路和中壓通路，使得來自氣瓶的高壓空氣被傳輸?shù)剿鰤毫τ嫞⑶襾碜运鼋祲浩鞯闹袎嚎諝獗粋鬏數(shù)剿鼍?。在一些?shí)施例中，所述設(shè)備還包括上高壓軟管和下高壓軟管，其各自包括內(nèi)高壓管和外中壓管。在一些實(shí)施例中，所述變換器還包括氣動開關(guān)和壓力傳感器和具有信號發(fā)射器的處理器，其中，所述高壓通路包括主貫通線和支線，并且所述支線與氣動開關(guān)流體連通并從而與壓力傳感器流體連通。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]現(xiàn)在對附圖進(jìn)行參考，以便更加完整地理解本公開并且理解其進(jìn)一步的細(xì)節(jié)和可選的優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0010]圖1A-1C示出了自備式呼吸設(shè)備系統(tǒng)的示例性實(shí)施例，其包括具有平視顯示裝置的面罩；
[0011]圖2A-2B示出了壓力計和警笛系統(tǒng)的示例性實(shí)施例；
[0012]圖3A-3C示出了變換器系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0013]圖4A-4C示出了圖3C的變換器系統(tǒng)的實(shí)施例的詳細(xì)視圖；
[0014]圖5A-5C示出了圖3C的變換器的實(shí)施例的詳細(xì)視圖；
[0015]圖6A-6D示出了變換器主體的實(shí)施例的詳細(xì)視圖；
[0016]圖7A-7C示出了氣動開關(guān)的實(shí)施例的詳細(xì)視圖；
[0017]圖8A-8B示出了當(dāng)沒有空氣流過變換器系統(tǒng)時該變換器系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0018]圖9A-9B示出了當(dāng)高壓空氣流過變換器系統(tǒng)時該變換器系統(tǒng)的實(shí)施例；并且
[0019]圖10A-10B示出了當(dāng)高壓空氣和中壓空氣流過變換器系統(tǒng)時該變換器系統(tǒng)的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0020]術(shù)語的以下簡要定義應(yīng)當(dāng)遍及本申請均適用:
[0021]術(shù)語“包括”指的是包括但不限于，并且應(yīng)當(dāng)對其以其在專利上下文中所通常使用的方式進(jìn)行解釋；
[0022]短語“在一個實(shí)施例中”、“根據(jù)一個實(shí)施例”等等通常指的是該短語后面的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例中，并且可被包括在本實(shí)用新型的多于一個實(shí)施例中(重要的是，此類短語不必指代同一個實(shí)施例)；以及
[0023]如果說明書指出部件或特征“可”、“可以”、“可能會”、“有可能”、或“可能”被包括或具有一特性，該具體的部件或特征并不是必須被包括或具有該特性。
[0024]總體而言， 申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將變換器系統(tǒng)包括在自備式呼吸設(shè)備(SCBA)的高壓軟管中可有益于監(jiān)視和指示SCBA內(nèi)的空氣的壓力水平，其中，高壓軟管可聯(lián)接到壓力計和任選地警笛。在一些實(shí)施例中，變換器可操作成感測或探測流過變換器的高壓空氣的壓力。另夕卜，變換器可包括處理器，其能操作成將關(guān)于該壓力的信號傳輸?shù)狡揭曪@示設(shè)備(HUD)，其中，HUD可向SCBA的用戶指示該壓力水平。
[0025]圖1A示出了 SCBA系統(tǒng)100，其包括面罩102、按需供氣閥104、一個或多個氣瓶110、中壓軟管106、以及降壓器124，按需供氣閥104能操作成被連接到面罩102，中壓軟管106經(jīng)由按需供氣閥104 (其也稱為二級降壓器)提供(一個或多個)氣瓶110和面罩102之間的流體連通，降壓器124能操作成降低來自氣瓶110的空氣壓力，提供氣瓶110和中壓軟管106之間的流體連通。在一些實(shí)施例中，氣瓶110可包括例如大約4500 psi的高壓空氣。降壓器124可將來自氣瓶110的高壓空氣降低到例如大約100 psi的中壓空氣。在一些實(shí)施例中，按需供氣閥104可操作成將中壓空氣降低到大約大氣壓力，然后將該空氣輸送到面罩102中。
[0026]另外,SCBA系統(tǒng)100可包括吊帶(harness),其包括肩帶108、腰帶112和/或瓶帶122。在一些實(shí)施例中，SCBA還可包括壓力計118和警笛119，其中，壓力計118和警笛119可經(jīng)由高壓軟管120與(一個或多個)氣瓶110流體連通。在一些實(shí)施例中，高壓軟管120可經(jīng)由降壓器124聯(lián)接到氣瓶110。例如，在一些實(shí)施例中，降壓器124可包括高壓通路、第一中壓通路和第二中壓通路，高壓通路用于高壓軟管120以將高壓空氣提供到高壓計118，第一中壓通路用于中壓軟管106，第二中壓通路將中壓空氣提供到警笛。因此，圖1A的降壓器124可操作成將(一個或多個)氣瓶110的高壓空氣降低成中壓空氣，以及將高壓空氣傳輸(經(jīng)由適當(dāng)軟管的聯(lián)接)到壓力計118，將中壓傳輸對哦啊按需供氣閥104并且將中壓空氣傳輸?shù)骄?19。通常，高壓軟管120包括高壓通路和中壓通路并且聯(lián)接到降壓器124，從而高壓空氣和中壓空氣均可被傳輸?shù)浇M合的高壓計118和警笛119。在圖1A中，降壓器124具有僅一個高壓通路/端口(用于附接高壓軟管120)。在一些實(shí)施例中，壓力計118和警笛119可操作成監(jiān)視氣瓶110內(nèi)的空氣壓力并且在壓力降低到低于預(yù)設(shè)或限定值時提醒SCBA的用戶。
[0027]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1B和1C，示出了面罩102和按需供氣閥104實(shí)施例的詳細(xì)視圖，其中，面罩102可包括平視顯示器(HUD)140。在一些實(shí)施例中，HUD 140可包括一個或多個燈142(在圖1C中示出)，當(dāng)用戶穿戴面罩102時能夠看見該一個或多個燈142。在一些實(shí)施例中，一個或多個燈142可包括多個LED燈，其中，LED燈可包括以下中的一種或多種:一種顏色、多種顏色、變化的顏色、閃爍LED或組合。在一些實(shí)施例中，HUD 140可用于提醒SCBA的用戶氣瓶110中的壓力水平。在其它實(shí)施例中，HUD 140可在壓力水平到達(dá)預(yù)定水平時提醒用戶。在一些實(shí)施例中，HUD 140可與壓力計118和警笛119 一起使用。在一些實(shí)施例中，HUD 140可包括聽得見的警報144以及光傳感器146，該光傳感器146能操作成根據(jù)環(huán)境光條件來改變LED的亮度。
[0028]無論具體構(gòu)造如何，實(shí)施例通常將來自(一個或多個)氣瓶110的高壓空氣和(降壓器124降壓之后的)中壓空氣提供到高壓軟管120。圖2A-2B示出了流向壓力計118和警笛119的示例性高壓空氣流204和中壓空氣流202。在圖2A中，高壓空氣204可以高于大約55巴，并且可經(jīng)過降壓器124和高壓管120流到壓力計118，其中，高壓空氣204可遵循經(jīng)過降壓器124和管120的特定路徑，如所指示的。在圖2B中，流過降壓器124和管120的高壓空氣204可低于大約55巴，并且中壓空氣可被激活以經(jīng)過降壓器124和高壓管120流到警笛119。在一些實(shí)施例中，中壓空氣202可流過在降壓器124和管120中的特定路徑，如所指示的。
[0029]圖3A-3C示出了示例性SCBA 100的標(biāo)準(zhǔn)高壓軟管120的改型，其中，變換器系統(tǒng)300可被包括在SCBA 100中。在一些實(shí)施例中，變換器系統(tǒng)300可包括高壓變換器320，其中，變換器320可位于氣瓶110與壓力計118和警笛119之間。在圖3C所示的實(shí)施例中，高壓軟管120可被上高壓軟管302和下高壓軟管304代替，并且變換器320可位于上高壓軟管302與下高壓軟管304之間。在圖3C所示的實(shí)施例中，上高壓軟管302可位于變換器320與組合的壓力計118和警笛119之間，并且下高壓軟管304可位于降壓器124與變換器320之間。在一些實(shí)施例中，上高壓軟管302和下高壓軟管304可包括鋼復(fù)合管。
[0030]圖4A示出了變換器系統(tǒng)300的分解圖，變換器系統(tǒng)300包括變換器320、上高壓軟管302、下高壓軟管304以及組合的壓力計118和警笛119 (然而在一些實(shí)施例中，可使用分離的壓力計和警笛)。在一些實(shí)施例中，變換器320可經(jīng)由組裝螺釘402聯(lián)接到上和下高壓軟管。在一些實(shí)施例中，變換器320可包括上連接端口 404，上連接端口 404能操作成接收上高壓軟管302的至少一部分。另外，變換器320可包括下連接端口 406，下連接端口406能操作成接收上高壓軟管304的至少一部分。在一些實(shí)施例中，變換器系統(tǒng)300可包括一個或多個連接器，其能操作成連接系統(tǒng)300的部件。例如，第一連接器420可操作成將上高壓軟管302通過上連接端口 404連接到變換器320。另外，第二連接器422可操作成將下高壓軟管304通過下連接端口 406連接到變換器320。在一些實(shí)施例中，第三連接器424可操作成將下高壓軟管304連接到降壓器124，如圖1所示。此類連接器通?？膳c對應(yīng)的部件配合以形成密封的(例如，氣密的)連接，其可以被可去除地連接。
[0031]圖4B-4C示出了上高壓軟管302及組合的壓力計118和警笛119，以及下高壓軟管304的示例性實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，上高壓軟管302可操作成傳輸高壓和中壓空氣二者，其中，上高壓軟管302可包括內(nèi)高壓管410和外中壓管412。在一些實(shí)施例中，內(nèi)高壓管410可包括耐壓金屬材料，并且外中壓管412可包括橡膠材料。在一些實(shí)施例中，下高壓軟管304也可操作成傳輸高壓和中壓空氣二者，其中，下高壓軟管304可包括內(nèi)高壓管414和外中壓管416。在一些實(shí)施例中，內(nèi)高壓管414可包括耐壓金屬材料，并且外中壓管416可包括橡膠材料。
[0032]圖5A示出了高壓變換器320的實(shí)施例的分解圖。變換器320可包括殼體502，殼體502具有上蓋504和下蓋506，其中，所述蓋可在組裝時被例如螺釘505和507保持到殼體502。在一些實(shí)施例中，變換器320可包括變換器主體512，其中，主體512可操作成將部件保持就位在變換器320內(nèi)。另外，變換器主體512可包括一個或多個空氣通路以及連接端口 404和406。在一些實(shí)施例中，高壓傳感器514可被聯(lián)接到變換器主體512 (例如，操作成探測高壓通路中的空氣壓力)。通常，壓力傳感器514可以將機(jī)械壓力讀數(shù)(例如，基于彈簧的壓縮)轉(zhuǎn)換為指示蓋壓力讀數(shù)的對應(yīng)的電信號。在一些實(shí)施例中，變換器320可包括處理器510，并且在圖5A的實(shí)施例中，處理器可包括印刷電路板(PCB)組件。PCB組件510通?？陕?lián)接到高壓傳感器514，使得PCB組件510可操作成處理來自傳感器514的壓力讀數(shù)并且產(chǎn)生基于所探測壓力的信號。例如，PCB組件510可操作成將來自傳感器514的壓力讀數(shù)轉(zhuǎn)換為指示氣瓶內(nèi)剩余空氣量的信號，并且然后與SCBA的HUD通信。在一些實(shí)施例中，變換器320可包括電池508，電池508可被電池蓋509保持在殼體502中。在一些實(shí)施例中，變換器320可包括氣動開關(guān)516，氣動開關(guān)516可聯(lián)接到PCB組件510及電池508，使得氣動開關(guān)516能操作成控制電池508和PCB組件510之間的連接。在一些實(shí)施例中，氣動開關(guān)516可與活塞組件518接觸或者可包括活塞組件518，其中，活塞組件518可操作成在至少兩個位置之間移動，其中，一個位置可激活氣動開關(guān)516并且另一個位置可去激活氣動開關(guān)516。因此例如，在圖5A中，來自高壓通路530的空氣(通過變換器主體512)可在氣動開關(guān)516上操作(從而，電池508僅僅在存在壓力時向傳感器514和/或處理器510提供電力)。而且，在圖5A中，當(dāng)氣動開關(guān)516被激活時，高壓通路可以與壓力傳感器514流體連通(其可將機(jī)械壓力轉(zhuǎn)換為電信號，以便由處理器進(jìn)行分析和傳輸)。
[0033]圖5B示出了變換器320以及PCB組件510、高壓傳感器514、電池508和氣動開關(guān)516之間的有線連接。通常，電池508的正端可用第一正電線520連接到氣動開關(guān)516。正連接可以繼續(xù)經(jīng)過氣動開關(guān)516經(jīng)由第二正電線521到PCB組件510。在一些實(shí)施例中，PCB組件510可經(jīng)由負(fù)電線522聯(lián)接到電池508的負(fù)端。正電線520和521可聯(lián)接到氣動開關(guān)516使得:當(dāng)開關(guān)516被激活時，電路完成并且電力從電池508提供到PCB組件510 ；并且當(dāng)開關(guān)516被去激活時，沒有電力從電池508提供到PCB組件510。在一些實(shí)施例中，PCB組件還可經(jīng)由一根或多根信號線524聯(lián)接到高壓傳感器514，所述信號線524能操作成將來自傳感器514的傳感器讀數(shù)傳輸?shù)絇CB組件510 (作為電信號)。
[0034]另外，圖5B和5C示出了穿過變換器主體512的示例性空氣通路，其中，圖5C是沿圖5B的線C-C看的變換器320的視圖。主體512可包括位于連接端口 404和406之間的高壓通路530，其中，高壓通路530還可包括支路532。換句話說，高壓通路可包括主線530(在端口端部404和406之間)和支線532(通向氣動開關(guān)516并從而通向壓力傳感器514)。主體512還可包括位于連接端口 404和406之間的中壓通路534。
[0035]圖6A-6D示出了示例性變換器主體512的更多細(xì)節(jié)。主體可包括位于高壓傳感器514和活塞組件518/氣動開關(guān)516之間的腔602。該腔602可以與高壓通路530的支路532選擇性流體連通，使得當(dāng)高壓空氣流過高壓通路530時可以用來自支路532的空氣填充腔602。換句話說，圖6B-C的腔602可以僅僅在支路532中的壓力足夠大時與支路532流體連通(當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，腔602和/或壓力傳感器514可以總是與支路532和/或高壓通路530流體連通)。在一些實(shí)施例中，傳感器514可操作成感測腔602 (在一些實(shí)施例中，其可以是支線532的一部分)中的空氣壓力。在一些實(shí)施例中，活塞組件518可操作成在至少兩個位置之間移動，其中，第一位置在圖6B中示出并且第二位置在圖6C中示出。如隔開尺寸604所示，如果支路532填充有高壓空氣，則活塞518可被推到較高的第二位置(支線532中的加壓空氣作用在活塞上)。在一些實(shí)施例中，活塞組件518可以是彈簧加載的，其中，彈簧608可以將活塞518朝向圖6B所示的第一位置偏壓。因此，如果沒有空氣填充支路532，則活塞518可處于第一位置，但是當(dāng)足夠大的壓力填充支路532時，活塞518可移動到第二位置。在一些實(shí)施例中，如果腔內(nèi)的壓力小于約10巴，則活塞518可處于第一位置，而高于約10巴(例如)的壓力可提供機(jī)械力以使活塞518移動到第二位置。當(dāng)活塞518處于第二位置時，腔602可以與支路532流體連通(從而與高壓通路530流體連通)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)活塞518處于第二位置時，如圖6C所示，活塞518可接合氣動開關(guān)516(其進(jìn)而可激活電力到處理器510和/或傳感器514)。圖6D是沿圖6B的線D-D看的變換器主體512的視圖。在圖6D中，可以看到中壓通路534。中壓通路534被定向?yàn)槭沟闷洳慌c高壓通路530或支路532干涉，但是提供通過主體512的旁路，從而來自下軟管連接406的中壓空氣可通向上軟管連接404。
[0036]圖7A-7C示出了氣動開關(guān)516的更多細(xì)節(jié)。在一些實(shí)施例中，氣動開關(guān)516可包括第一電線連接器702和第二電線連接器704。在一些實(shí)施例中，第一電線連接器702可連接到第一正電線520并且第二電線連接器704可連接到第二正電線521，如圖5B所示。在一些實(shí)施例中，氣動開關(guān)516可包括金屬板706，金屬板706聯(lián)接到第二電線連接器704。金屬板706可操作成沿豎直方向在至少兩個位置之間彎曲和/或移動，其中，第一位置在圖7B中示出并且第二位置在圖7C中示出。在一些實(shí)施例中，開關(guān)516還可包括彈簧708，其中，彈簧可操作成將金屬板706朝向圖7B的第一位置偏壓。在一些實(shí)施例中，如果活塞組件518升高，則金屬板706可移動到圖7C的第二位置，其中，活塞518可壓縮彈簧708，從而允許金屬板706升高到第二位置。在一些實(shí)施例中，當(dāng)金屬板706處于第一位置時，其可不與第一電線連接器702接觸，但是當(dāng)移動到第二位置時，板706接觸第一電線連接器702。因此，當(dāng)金屬板706升高到第二位置時，完成了有線連接并且PCB組件510從電池508接收電力，如圖5B所示。
[0037]圖8A-8B示出了當(dāng)沒有空氣流過軟管302和304或變換器320時(如圖8A中的壓力計118所示)變換器系統(tǒng)300的實(shí)施例。活塞組件518可處于第一位置，并且從而氣動開關(guān)516可被去激活，使得沒有電力從電池508供應(yīng)到PCB組件510。這可在變換器系統(tǒng)300未使用時節(jié)省電池508中的電力存儲。
[0038]圖9A-9B示出了當(dāng)高壓空氣流過變換器系統(tǒng)300時(如圖9A中的壓力計118所示)變換器系統(tǒng)300的實(shí)施例。例如，高壓空氣可流過高壓軟管304的內(nèi)高壓管414，進(jìn)入變換器主體512的高壓通路530，通過高壓軟管302的高壓管410流出變換器320，然后流到壓力計118。在一些實(shí)施例中，高壓空氣可來自高壓氣瓶110 (例如，經(jīng)由降壓器124通過下高壓軟管304傳輸)。另外，高壓空氣可進(jìn)入高壓通路530的支路532，并且與氣動開關(guān)516的活塞518相互作用，將活塞組件518推到第二位置。這可完成有線電路，允許電池508對PCB組件510進(jìn)行供電。另外，活塞518移動到其第二位置可使得腔602與支路532流體連通，使得壓力傳感器514可與高壓通路530流體連通并且探測氣瓶510的空氣壓力。來自傳感器514的壓力讀數(shù)可被轉(zhuǎn)換為信號，該信號可被PCB組件510轉(zhuǎn)換和/或經(jīng)由電線、無線方式、藍(lán)牙等等傳輸?shù)紿UD 140，如圖2所示。另外，高壓空氣可經(jīng)過上高壓軟管302的高壓管410到壓力計118。因此，高壓空氣的壓力水平可反映在壓力計118中并且被HUD 140反映。因此，實(shí)施例可提供壓力的平視顯示以及壓力計118上的模擬壓力讀數(shù)。
[0039]圖10A-10B示出了一實(shí)施例，其中，高壓空氣的壓力已經(jīng)降低到低于預(yù)定水平，例如約55巴(如圖1OA中的壓力計118所示)。在這種情況下，警笛119可被激活，中壓空氣于是經(jīng)過下高壓管304的中壓管416，進(jìn)入變換器320的中壓通路534，并且通過上高壓軟管302的中壓管412到警笛119。在一些實(shí)施例中，高壓管410可繼續(xù)與壓力計118流體連通(即使警笛119發(fā)聲)，從而例如提供模擬壓力讀數(shù)。在一些實(shí)施例中，上高壓軟管302的高壓管410可與壓力計118流體連通，而上高壓軟管302的中壓管412可與警笛119流體連通。另外，PCB組件510可繼續(xù)與HUD 140通信，其中，HUD 140可指示預(yù)定最小值處的低壓。在一些實(shí)施例中，HUD 140的最小值可以等于警笛119的最小值，而在其它實(shí)施例中，警笛119和HUD 140的最小值可以不同。另外，HUD 140可包括多個指示等級，其中，所述指示可對應(yīng)于多個壓力水平。在一些實(shí)施例中，PCB組件510可持續(xù)地和/或周期性地與HUD 140通信。
[0040]在一些實(shí)施例中，壓力變換器和HUD可用于翻新或升級現(xiàn)有的SCBA。一種示例性的方法可包括:提供壓力變換器和HUD ;將壓力變換器集成到高壓軟管中，該高壓軟管從降壓器通向壓力計和/或警笛(例如，組合的壓力計和警笛)；將HUD添加到SCBA面罩，其中，壓力變換器探測高壓軟管中的高壓空氣并且將信號傳輸?shù)紿UD。通常，壓力變換器可將高壓空氣傳送到壓力傳感器并將中壓空氣傳送到警笛。在一些實(shí)施例中，將壓力變換器集成到高壓軟管中可需要用上和下高壓軟管替換現(xiàn)有的高壓軟管，其中，下高壓軟管可連接到降壓器(的高壓通路)，壓力變換器可連接到下高壓軟管，上高壓軟管可連接到變換器，并且壓力計/警笛可連接到上高壓軟管。通常，標(biāo)準(zhǔn)降壓器可不必被修改或替換，并且降壓器可僅具有一個高壓通路/端口。因此，可主要通過去除標(biāo)準(zhǔn)高壓軟管并且用下高壓軟管、變換器和上高壓軟管替代標(biāo)準(zhǔn)高壓軟管，來安裝變換器。在一些實(shí)施例中，變換器還可(經(jīng)由例如有線或無線方式)連接到HUD。壓力變換器通?？删哂懈邏和泛椭袎和罚⑶疑虾拖赂邏很浌芸砂▋?nèi)高壓管和外中壓管。
[0041]上面討論的附圖提供了各種示例性裝置、系統(tǒng)以及制造和使用此類裝置的技術(shù)和方法的例子。這些圖示僅僅是示例性的。本公開的范圍延伸到上述特定示例之外，涵蓋了本創(chuàng)造性概念的全部范圍(包括所有等同物)。
[0042]雖然上面已經(jīng)示出和描述了根據(jù)本文公開的原理的各種實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離本公開的精神和教導(dǎo)的情況下可對其作出修改。通過組合、集成和/或省略所公開實(shí)施例的特征而得到的替代實(shí)施例也在本公開的范圍內(nèi)。本文描述的實(shí)施例僅僅是代表性的，并不意圖是限制性的。許多變化、組合以及修改是可能的并且在本公開的范圍內(nèi)。因此，保護(hù)范圍不受上述描述的限制而是由所附的權(quán)利要求限定，該范圍包括權(quán)利要求的主題內(nèi)容的所有等同物。此外，上面描述的任何優(yōu)點(diǎn)和特征可涉及特定實(shí)施例，但是不應(yīng)當(dāng)將如此發(fā)布的權(quán)利要求的應(yīng)用限制于完成任何或所有上述優(yōu)點(diǎn)或者具有任何或所有上述特征的過程和結(jié)構(gòu)。
[0043]另外，本文所使用的小節(jié)標(biāo)題僅僅是為了與37C.F.R.1.77的建議一致或者提供文章結(jié)構(gòu)的提示。這些標(biāo)題不應(yīng)當(dāng)限制或限定可能從本公開發(fā)布的任何權(quán)利要求中闡述的(一項或多項)實(shí)用新型。特別地并且作為示例，盡管標(biāo)題稱為“【技術(shù)領(lǐng)域】”，但權(quán)利要求不應(yīng)當(dāng)被該標(biāo)題下所選擇的語言限制為描述所謂的領(lǐng)域。此外，“【背景技術(shù)】”中的技術(shù)描述不應(yīng)被理解為承認(rèn)某項技術(shù)是本公開中的任何(一項或多項)實(shí)用新型的現(xiàn)有技術(shù)?！皩?shí)用新型內(nèi)容”也不應(yīng)被理解為所附權(quán)利要求中闡述的(一項或多項)實(shí)用新型的限制特征。此外，本公開所稱的任何單數(shù)形式的“實(shí)用新型”不應(yīng)被用于辯解本公開中僅有單項新穎性?？筛鶕?jù)從本公開發(fā)布的多項權(quán)利要求的限制特征來闡明多項實(shí)用新型，并且此類權(quán)利要求相應(yīng)地限定由此收到保護(hù)的(一項或多項)實(shí)用新型及其等同物。如本文所使用的，術(shù)語“包括”應(yīng)當(dāng)被廣義地理解為指的是包括但不限于，并且根據(jù)其在專利上下文中的通常用法指的是包括而非限制(從而也可存在其它元件)。在所有情況中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)本公開在權(quán)利要求自身上考慮其范圍，而不應(yīng)當(dāng)被本文所展示的標(biāo)題約束。
【權(quán)利要求】
1.一種自備式呼吸設(shè)備(100)，其特征在于包括: 一個或多個氣瓶(110)； 降壓器(124)； 面罩(102)，所述面罩(102)具有平視顯示裝置(140); 按需供氣閥(104)，所述按需供氣閥(104)能操作成附接到所述面罩(102)； 中壓軟管(106)，所述中壓軟管(106)從所述降壓器(124)到所述按需供氣閥(104)，其中，所述降壓器(124)與所述按需供氣閥(104)流體連通； 組合的壓力計(118)和警笛(119)； 高壓變換器(320)； 下高壓軟管(304)，所述下高壓軟管(304)位于所述降壓器(124)與所述變換器(320)之間，其中，所述降壓器(124)與所述變換器(320)流體連通； 上高壓軟管(302 )，所述上高壓軟管(302 )位于所述變換器(320 )與所述組合的壓力計(118)和警笛 (119)之間，其中，所述變換器(320)與所述組合的壓力計(118)和警笛(119)流體連通， 其中: 所述上和下高壓軟管(302)和(304)能操作成傳輸高壓空氣和中壓空氣；并且 所述變換器(320)包括高壓通路(530)和中壓通路(534)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其特征在于，所述變換器(320)包括氣動開關(guān)(516)、與所述高壓通路(530)流體連通的高壓傳感器(514)、以及處理器(510)，所述處理器(510)具有信號發(fā)射器以便與所述平視顯示裝置(140)通信。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其特征在于，所述上和下高壓軟管(302)和(304)各自包括內(nèi)高壓管(410)和(414)以及外中壓管(412)和(416)。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備(100)，其特征在于，所述上和下高壓軟管(302)和(304)的高壓管(410)和(414)通過所述變換器(320)中的高壓通路(530)流體連通并且將來自所述一個或多個氣瓶(110)的高壓空氣提供到所述壓力計(118)，并且其中，所述上和下高壓軟管(302)和(304)的中壓管(412)和(416)通過所述變換器(320)中的中壓通路(534)流體連通并且將來自所述降壓器(124)的中壓空氣提供到所述警笛(119)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其特征在于，所述變換器(320)中的高壓通路(530)包括主貫通線和支線(532)，并且所述支線(532)與所述氣動開關(guān)(516)流體連通，其中，所述氣動開關(guān)(516)被所述支線(532)中的高壓空氣致動，并且其中，所述氣動開關(guān)(516)的移動將所述高壓傳感器(514)置于與所述支線(532)流體連通，從而所述高壓傳感器(514 )可探測壓力并且將壓力轉(zhuǎn)換為電信號，并且其中，所述電信號被傳輸?shù)剿鎏幚砥?510)，所述處理器(510)與所述平視顯示裝置(140)通信。
6.一種與自備式呼吸設(shè)備(100) —起使用的變換器(320)，所述自備式呼吸設(shè)備(100)具有平視顯示裝置(140 )，其特征在于，所述變換器(320 )包括: 主體(512)，所述主體(512)具有高壓通路(530)和中壓通路(534)； 壓力傳感器(514);和 處理器(510)， 其中:所述高壓通路(530)包括主貫通線和從所述主貫通線分支的支線(532)， 所述支線(532)能操作成與所述壓力傳感器(514)流體連通， 所述壓力傳感器(514)能操作成將機(jī)械壓力轉(zhuǎn)換為電信號，并且 所述處理器(510)能操作成將信號傳輸?shù)剿銎揭曪@示裝置(140 )。
7.如權(quán)利要求6所述的變換器(320)，其特征在于，還包括具有兩個位置的氣動開關(guān)(516)，其中，在第一位置，所述氣動開關(guān)(516)阻擋空氣流從所述支線(532)到所述壓力傳感器(514)，而在第二位置，所述氣動開關(guān)(516)允許從所述支線(532)到所述壓力傳感器(514)的流體連通。
8.如權(quán)利要求7所述的變換器(320)，其特征在于，所述支線(532)與所述氣動開關(guān)(516)流體連通，并且所述開關(guān)(516)的位置控制流向所述傳感器(514)的流體流量，并且其中，所述氣動開關(guān)(516)激活電力到所述處理器(510)和傳感器(514)。
9.如權(quán)利要求6所述的變換器(320)，其特征在于，所述變換器主體(512)包括兩個連接端口(404)和(406)，兩個連接端口(404)和(406)能操作成允許所述高壓軟管(302)和(304)的可去除密封附接，并且其中，所述端口(404)和(406)與所述高壓通路(530)和中壓通路(534)相互作用，從而當(dāng)上和下高壓軟管(302)和(304)附接到所述變換器(320)時，來自所述軟管(302 )和(304 )中的內(nèi)管(410 )和(414 )的高壓空氣與所述高壓通路(530 )流體連通，并且來自所述軟管(3 02)和(304)中的外管(412)和(416)的中壓空氣與所述中壓通路(534)流體連通。
【文檔編號】A62B18/02GK203677782SQ201320701687
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月19日
【發(fā)明者】鄭國民, A.韓, B.劉, N.秦, K.盧, M.華, F.林, E.王 申請人:霍尼韋爾國際公司